نظریه کروموزوم مورگان: تعریف، مفاد اصلی و ویژگی ها

2024 نویسنده: Angel Austin | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-02 17:45

چرا کودکان شبیه والدین خود هستند؟ چرا برخی از بیماری ها مانند کوررنگی، پلی داکتیلی، بیش حرکتی مفاصل، فیبروز کیستیک در برخی خانواده ها شایع است؟ چرا تعدادی بیماری وجود دارد که فقط زنان از آن رنج می برند و دیگران فقط مردان؟ امروزه همه می دانیم که پاسخ این پرسش ها را باید در وراثت، یعنی کروموزوم هایی که کودک از هر یک از والدین دریافت می کند، جستجو کرد. و علم مدرن این دانش را مدیون توماس هانت مورگان، متخصص ژنتیک آمریکایی است. او روند انتقال اطلاعات ژنتیکی را تشریح کرد و به همراه همکارانش نظریه کروموزوم وراثت (که اغلب نظریه کروموزوم مورگان نامیده می شود) را توسعه داد که سنگ بنای ژنتیک مدرن شد.

تاریخچه کشف

اشتباه است اگر بگوییم توماس مورگان اولین کسی بود که به انتقال اطلاعات ژنتیکی علاقه مند شد. اولین محققانی که سعی کردند نقش کروموزوم ها را درک کننددر وراثت، می توان آثار چیستیاکوف، بندن، رابل را در دهه 70-80 قرن نوزدهم در نظر گرفت.

پس هیچ میکروسکوپی به اندازه کافی قدرتمند برای دیدن ساختارهای کروموزوم وجود نداشت. و خود اصطلاح "کروموزوم" نیز در آن زمان وجود نداشت. توسط دانشمند آلمانی هاینریش والدیر در سال 1888 معرفی شد.

زیست شناس آلمانی تئودور بووری در نتیجه آزمایشات خود ثابت کرد که برای رشد طبیعی یک موجود زنده به تعداد طبیعی کروموزوم برای گونه خود نیاز دارد و کمبود یا زیاد شدن آنها منجر به ناهنجاری های شدید می شود. با گذشت زمان، نظریه او به طرز درخشانی تأیید شد. می توان گفت که نظریه کروموزوم تی مورگان دقیقاً به لطف تحقیقات بووری به نقطه شروع خود رسید.

شروع تحقیق

توماس مورگان موفق شد دانش موجود در مورد نظریه وراثت را تعمیم دهد، آن را تکمیل و توسعه دهد. او به عنوان یک شی برای آزمایش های خود، مگس میوه را انتخاب کرد و نه تصادفی. این یک شی ایده آل برای تحقیق در مورد انتقال اطلاعات ژنتیکی بود - فقط چهار کروموزوم، باروری، امید به زندگی کوتاه. مورگان شروع به انجام تحقیقات با استفاده از خطوط تمیز مگس کرد. به زودی او کشف کرد که در سلول های زایای یک مجموعه کروموزوم وجود دارد، یعنی 2 به جای 4. این مورگان بود که کروموزوم جنسی زن را به عنوان X، و مرد را به عنوان Y. تعیین کرد.

ارث مرتبط با جنسیت

نظریه کروموزوم مورگان نشان داد که صفات خاصی مرتبط با جنسیت وجود دارد. مگسی که دانشمند آزمایشات خود را با آن انجام داد معمولاً دارای چشم قرمز است، اما در نتیجه جهش این ژن در جمعیتافراد سفید چشم ظاهر شدند و در میان آنها نرهای بسیار بیشتری وجود داشت. ژن مسئول رنگ چشم مگس در کروموزوم X قرار دارد و در کروموزوم Y نیست. یعنی وقتی یک ماده که روی یک کروموزوم X که یک ژن جهش یافته از آن وجود دارد و یک مرد با چشم سفید تلاقی می شود، احتمال داشتن این ویژگی در فرزندان با جنسیت مرتبط خواهد بود. ساده ترین راه برای نشان دادن این در نمودار است:

P: XX' x X'Y;

F_{1: XX'، XY، X'X'، X'Y.}

X - کروموزوم جنسی یک زن یا مرد بدون ژن سفیدی چشم. کروموزوم X با ژن سفیدی چشم.

رمزگشایی نتایج عبور:

ХХ' - ماده چشم قرمز، حامل ژن پیر چشم. به دلیل وجود دومین کروموزوم X، این ژن جهش یافته توسط ژن سالم "همپوشانی" دارد و این صفت در فنوتیپ ظاهر نمی شود.
X'Y یک مرد چشم سفید است که یک کروموزوم X با یک ژن جهش یافته از مادرش دریافت کرده است. به دلیل وجود تنها یک کروموزوم X، چیزی برای پوشاندن صفت جهش یافته وجود ندارد و در فنوتیپ ظاهر می شود.
X'X' یک زن چشم سفید است که کروموزوم با ژن جهش یافته را از مادر و پدرش به ارث برده است. در یک زن، تنها در صورتی که هر دو کروموزوم X حامل ژن سفیدی چشم باشند، در فنوتیپ ظاهر می‌شود.

نظریه کروموزومی وراثت توسط توماس مورگان مکانیسم وراثت بسیاری از بیماری های ژنتیکی را توضیح داد. از آنجایی که در کروموزوم X تعداد ژن های بسیار بیشتری نسبت به کروموزوم Y وجود دارد، واضح است که این ژن مسئول بیشتر ویژگی های یک موجود زنده است. کروموزوم X همراه با ژن های مسئول خواص بدن، علائم خارجی و بیماری ها از مادر به پسران و دختران منتقل می شود. در امتدادبا پیوند X، وراثت مرتبط با Y وجود دارد. اما فقط مردان دارای کروموزوم Y هستند، بنابراین اگر هر گونه جهشی در آن رخ دهد، فقط می تواند به یک فرزند پسر منتقل شود.

نظریه کروموزومی مورگان در مورد وراثت به درک الگوهای انتقال بیماری های ژنتیکی کمک کرد، اما مشکلات مربوط به درمان آنها هنوز برطرف نشده است.

عبور از

طی تحقیقاتی که توسط شاگرد توماس مورگان، آلفرد استورتوانت انجام شد، پدیده عبور و مرور کشف شد. همانطور که آزمایش‌های بیشتر نشان داد، به لطف تلاقی، ترکیب‌های جدیدی از ژن‌ها ظاهر می‌شوند. این اوست که روند وراثت پیوندی را نقض می کند.

بنابراین، نظریه کروموزوم تی مورگان جایگاه مهم دیگری را دریافت کرد - تقاطع بین کروموزوم های همولوگ اتفاق می افتد و فراوانی آن با فاصله بین ژن ها تعیین می شود.

اصول

برای سیستم‌بندی نتایج آزمایش‌های دانشمند، مفاد اصلی نظریه کروموزوم مورگان را ارائه می‌کنیم:

علائم یک موجود زنده به ژن هایی بستگی دارد که در کروموزوم ها جاسازی شده اند.
ژن های روی یک کروموزوم به فرزندان مرتبط منتقل می شوند. قدرت چنین پیوندی بیشتر است، هر چه فاصله بین ژن ها کمتر باشد.
تقاطع در کروموزوم های همولوگ رخ می دهد.
با دانستن فراوانی عبور از یک کروموزوم خاص، می توانیم فاصله بین ژن ها را محاسبه کنیم.

موقعیت دوم نظریه کروموزوم مورگان نیز می باشدقانون مورگان نامیده می شود.

تشخیص

نتایج پژوهش به خوبی دریافت شد. نظریه کروموزوم مورگان یک پیشرفت در زیست شناسی قرن بیستم بود. در سال 1933، برای کشف نقش کروموزوم ها در وراثت، این دانشمند جایزه نوبل را دریافت کرد.

چند سال بعد، توماس مورگان مدال کوپلی را برای برتری در ژنتیک دریافت کرد.

در حال حاضر نظریه کروموزوم مورگان در مورد وراثت در مدارس در حال مطالعه است. مقالات و کتاب های زیادی به او تقدیم شده است.

نمونه هایی از وراثت وابسته به جنسیت

نظریه کروموزوم مورگان نشان داد که خواص یک موجود زنده توسط ژن های آن تعیین می شود. نتایج اساسی به دست آمده توسط توماس مورگان به سوال انتقال بیماری هایی مانند هموفیلی، سندرم لو، کوررنگی، بیماری براتون پاسخ داد.

معلوم شد که ژن‌های همه این بیماری‌ها روی کروموزوم X قرار دارند و در زنان این بیماری‌ها بسیار کمتر ظاهر می‌شوند، زیرا یک کروموزوم سالم می‌تواند کروموزوم را با ژن بیماری همپوشانی کند. زنان بدون اطلاع از آن می توانند ناقل بیماری های ژنتیکی باشند که در کودکان خود را نشان می دهد.